WO2012133498A1 - タール除去装置 - Google Patents

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    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
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    • C10J2300/18—Details of the gasification process, e.g. loops, autothermal operation
    • C10J2300/1853—Steam reforming, i.e. injection of steam only

Definitions

  • the present invention relates to a tar removal device for removing a tar content contained in a gasification gas generated in a gasification furnace.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2011-69742 for which it applied to Japan on March 28, 2011, and uses the content here.
  • Gasification systems are known that use solid fuel such as coal, residues generated during oil refining, waste plastic, or organic waste such as sludge, municipal waste, and biomass fuel as gasification raw materials.
  • a gasification gas is generated by supplying it to a gasification furnace such as a steam gasification furnace, a pyrolysis gasification furnace or a partial oxidation gasification furnace, and purifying the gasification gas.
  • the purified gas obtained by purification is supplied as fuel for power generation facilities, combustion furnaces, internal combustion engines, etc., or as raw material gas for hydrogen production equipment, ammonia production equipment, etc.
  • tar tar-like component
  • This tar adheres to piping and thermal equipment provided in the latter stage of the gasification furnace, and causes problems such as lowering the function of the thermal equipment or stopping the function due to blockage.
  • Patent Document 1 discloses that a container body in which a predetermined layer is filled with a ceramic layer made of an assembly of a large number of porous ceramic heat storage bodies that capture tar in gasified gas, and a gasified gas in the ceramic layer of the partition. And a switching means for selectively circulating the gasifying agent, and trapping tar by passing gasification gas through the ceramic layer, and then passing the gasifying agent through the ceramic layer trapping tar. It is described that the gasifying agent containing the removed tar is removed and fed to the gasifier.
  • This invention is made in view of the said conventional problem, and provides the tar removal apparatus which can remove effectively the tar content contained in the gasification gas produced
  • the gasification of a two-column gasifier having a combustion furnace for heating a heat medium and a gasification furnace for gasifying a raw material by taking in the heat medium heated in the combustion furnace.
  • a tar removal device that removes tar contained in gasification gas generated in a furnace, and injects gasification gas from the gasification furnace and fluidizes the circulation particles to circulate the tar in the gasification gas.
  • the tar separation device and the tar combustion device have fluidized injection nozzles at the bottom and are provided on the left and right in the container body,
  • the tar separation device and the tar combustion device are partitioned by left and right partition walls that extend forward and backward in the center of their opposing positions to form a front and rear passage between the container body and tar separation of one of the front and rear passages.
  • On the apparatus side there is a separation-side low injection zone for injecting the gasified gas with an injection amount lower than the set injection amount of the separation-side fluidization zone formed by uniform injection of the gasification gas by the fluidization injection nozzle.
  • the tar separation device side of the other front and rear passages has a separation side high injection zone for injecting gasified gas at an injection amount higher than the set injection amount of the separation side fluidization zone,
  • a combustion side high injection zone for injecting air at a higher injection amount than the set injection amount of the combustion side fluidization zone formed by uniform injection of air by the fluidization injection nozzle is provided on the tar combustion device side of the one passage.
  • a combustion side low injection zone for injecting air at an injection amount lower than the set injection amount of the combustion side fluidization zone is provided on the tar combustion device side of the other passages before and after.
  • the tar separation device is used instead of the left and right partition walls that are positioned at the front and rear centers of the opposed positions and form the front and rear passages. And a front and rear partition walls extending left and right to form front and rear passages at positions facing the tar combustion apparatus.
  • the injection nozzle of the separation-side low injection zone is relative to the fluidization injection nozzle provided in the separation-side fluidization zone.
  • the flow passage cross-sectional area is set small, and the injection nozzle provided in the separation-side high injection zone has a flow passage cross-sectional area set larger than the fluidization injection nozzle provided in the separation-side fluidization zone, and the combustion-side high injection
  • the injection nozzle of the zone has a larger flow cross-sectional area than the fluidization injection nozzle provided in the combustion side fluidization zone, and the injection nozzle of the combustion side low injection zone is fluidized injection provided in the combustion side fluidization zone.
  • the channel cross-sectional area is set small with respect to the nozzle.
  • a fluidizing spray nozzle having a uniform flow path cross-sectional area is provided at the bottom of the tar separation device, and
  • the tar combustion device is provided with a fluidization injection nozzle having a uniform flow path cross-sectional area at the bottom, and the tar separation device has an intermediate pressure introduction chamber for introducing gasification gas to the separation side fluidization zone, and a separation side A low-pressure introduction chamber for introducing the gasification gas to the low injection zone, and a high-pressure introduction chamber for introducing the gasification gas to the separation-side high injection zone, and supplying the intermediate-pressure introduction chamber, the low-pressure introduction chamber, and the high-pressure introduction chamber
  • the tar combustion device comprises a pressure adjusting means for adjusting the pressure of the gasified gas, wherein the tar combustion device has an intermediate pressure introduction chamber for introducing air to the combustion side fluidization zone, a high pressure introduction chamber for introducing air to the combustion side high injection zone, and a combustion
  • the gasified gas is ejected by the fluidizing injection nozzle provided at the bottom to fluidize the circulating particles and the tar of the gasified gas.
  • a separation device that introduces a fluid derived from the separation device and separates it into circulating particles and gasified gas to which tar adheres, and a circulation that supplies the circulating particles to which the tar separated by the separation device adheres to the tar combustion device
  • a separation device that separates the path, the circulating particles introduced from the tar combustion device into the circulating particles and the combustion exhaust gas, and the circulating particles separated by the separation device And a circulation path for supplying to the tar separator.
  • the tar content contained in the gasification gas generated in the gasification furnace can be effectively removed with a simple device configuration. Furthermore, since the heat of the combustion gas in which tar is combusted can be effectively used for heating circulating particles in the combustion furnace, the thermal efficiency is increased and the gasification rate is improved.
  • FIG. 2A It is a side view which shows schematic structure of the two-column type gasifier provided with the tar removal apparatus of this invention. It is a front view which shows the outline of 1st Embodiment of the tar removal apparatus of this invention. It is a top view of FIG. 2A. It is a front view which shows the modification of the tar removal apparatus shown to FIG. 2A. It is a top view of FIG. 3A. It is sectional drawing which shows an example of the injection nozzle with which the tar removal apparatus shown to FIG. 2A and 3A is equipped. It is sectional drawing which shows the other example of the injection nozzle with which the tar removal apparatus shown to FIG. 2A and 3A is equipped.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of a two-column gasifier equipped with a tar removing apparatus of the present invention
  • 43 is a combustion furnace in which a heat medium A made of particles such as sand is charged.
  • Coal and other fuels 44 are supplied from the lower side of the combustion furnace 43, and fluid combustion of the fuel 44 is performed by the air 45 supplied from below to heat the heat medium A.
  • the combustion fluid taken out from the upper part of the combustion furnace 43 is guided to a solid-gas separation device 46 such as a cyclone and separated into exhaust gas E and heat medium A, and the heat medium A is supplied to the gasification furnace 47.
  • the gasification furnace 47 is supplied with a raw material 48 such as coal, fluidized by a gasifying agent 49 such as water vapor supplied to the gasification furnace 47 from below, and taking in the heat of the heat medium A.
  • the raw material is gasified (endothermic reaction).
  • the heat medium A the temperature of which has been lowered by the supply of heat in the gasification furnace 47, is returned to the combustion furnace 43 and circulated for use.
  • the gasification gas 9 generated in the gasification furnace 47 is supplied from below to the tar separation device 2 constituting the tar removal device of the present invention.
  • the tar separation device 2 contains circulating particles B made of alumina, porous particles, etc., and the gasified gas 9 is supplied from below to fluidize the circulating particles B. During this flow, the tar in the gasified gas 9 comes into contact with the circulating particles B and adheres (adsorbs) to the circulating particles B. Accordingly, the gasification gas 9 from which tar has been removed is taken out from the tar separation device 2.
  • 3 is a tar combustion device that constitutes a tar removal device.
  • the tar combustion device 3 takes in the circulating particles B to which tar is attached in the tar separation device 2 and burns the tar with air 15 supplied from below.
  • . 17 is a heat exchanger for exchanging heat with the exhaust gas E separated by the solid-gas separation device 46 from the air fan 14. By introducing the air 15 heated by the heat exchanger 17 into the tar combustion device 3, tar To burn.
  • the circulating particles B burned with tar in the tar combustion device 3 are circulated to the tar separation device 2.
  • the combustion gas 16 obtained by burning the tar in the tar combustion device 3 is supplied to the combustion furnace 43 as a combustion gas.
  • the tar combustion device 3 is supplied with air 15 that is larger than the amount of air necessary for burning tar, so that sufficient oxygen is contained in the combustion gas 16. include. Therefore, by supplying the combustion gas 16 containing oxygen and heated by combustion of tar to the combustion furnace 43 in this way, the combustion temperature of the combustion furnace 43 can be raised. You can save.
  • the gasification rate in the gasification furnace 47 can be increased by increasing the temperature of the heat medium A.
  • the combustion gas 16 may be supplied alone to the combustion furnace 43, or may be supplied to the combustion furnace 43 together with the air 45.
  • This tar removal device includes a tar separation device 2 and a tar combustion device 3 on the left and right sides of the container body 1, and a front and rear (an opposite position) between the opposite tar separation device 2 and the tar combustion device 3 (see FIG. 2B, left and right partition walls 6 are formed in the middle of the upper and lower sides in 2B and extending forward and backward to form the front and rear passages 4 and 5 between them.
  • An injection nozzle 8 that communicates with the introduction chamber 7 provided at the lower portion of the tar separation device 2 is provided at the bottom 2a.
  • the gasified gas 9 generated in the gasification furnace is pressurized by the pressurized fan 10 and introduced into the introduction chamber 7, and the gasified gas 9 is ejected from the fluidizing injection nozzle 8, thereby causing sand, alumina, and porous particles inside.
  • the fluidized bed 11 is formed by fluidizing the circulating particles B made of materials. In the fluidized bed 11, when the gasified gas 9 comes into contact with the circulating particles B, the tar in the gasified gas 9 is removed by adhering (adsorbing) to the circulating particles B. At this time, the circulating particles B are gasified. Heated by the gas 9.
  • the gasified gas 9 from which tar has been removed by the circulating particles B in the tar separator 2 is led out from the upper part of the tar separator 2.
  • the gasified gas 9 is introduced into the introduction chamber 7 via the pressurized fan 10, but when the gasified gas 9 has a pressure necessary for fluidizing the circulating particles B, The pressure fan 10 can be omitted.
  • a number of fluidized spray nozzles 8 communicating with the introduction chamber 12 provided at the bottom of the tar combustion device 3 are provided at the bottom 3a.
  • the pressurized air 15 from the air fan 14 is supplied to the introduction chamber 12, and the air circulating particles B are fluidized by ejecting the air 15 from the fluidizing nozzle 8 to form a fluidized bed 11 '.
  • the circulating particles B to which the tar is attached come into contact with the air 15 so that the tar is burned and the temperature of the circulating particles B is increased.
  • Combustion gas 16 obtained by burning tar in the tar combustion device 3 is led out from the upper portion of the tar combustion device 3.
  • the fuel 13 may be supplied to the tar combustion device 3.
  • the gasification gas 9 is sprayed by the fluidization nozzle 8 as a set injection amount (an injection amount and / or an injection speed necessary for obtaining a predetermined fluidized bed 11 height).
  • the fluidized bed 11 is formed by uniformly injecting the force with an “injection amount”), and the separation-side fluidization zone 18 for separating tar is formed.
  • the fluidized injection nozzle 8 uniformly injects the air 15 with the set injection amount to form the fluidized bed 11 ′, and the combustion side fluidization zone 19 for burning the tar. Is forming.
  • the set injection amount by the fluidizing injection nozzle 8 is set so that the heights of the fluidized bed 11 and the fluidized bed 11 ′ are equal.
  • the gasified gas 9 is injected to the tar separation device 2 side in one of the passages 4 and 5 provided at the front and rear with an injection amount lower than the set injection amount of the gasification gas 9 by the separation side fluidization zone 18.
  • a separation-side low injection zone 18a is formed.
  • a separation side high injection zone 18b for injecting the gasified gas 9 with an injection amount higher than the set injection amount of the gasified gas 9 by the separation side fluidization zone 18. Is formed.
  • a combustion side high injection zone 19a for injecting air 15 with an injection amount higher than the set injection amount of air 15 by the combustion side fluidization zone 19 is formed on the tar combustion device 3 side in one passage 4.
  • a combustion side low injection zone 19b for injecting air 15 with an injection amount lower than the set injection amount of air 15 by the combustion side fluidization zone 19 is formed on the tar combustion device 3 side in the other passage 5. .
  • the tar separation device 2 and the tar combustion device 3 may be configured with the same volume, but the tar separation device 2 requires a required residence time for effectively attaching tar to the circulating particles B and separating them. On the other hand, since the tar combustion apparatus 3 can burn and lose tar in a relatively short time, the volume of the tar combustion apparatus 3 can be made smaller than that of the tar separation apparatus 2.
  • FIGS. 3A and 3B show a modification of the embodiment of FIGS. 2A and 2B.
  • the front and rear passages 4, 5 extend forward and backward to the center of the opposed position and between the container body 1.
  • the front and rear passages 4 and 5 are formed so as to form the front and rear passages 4 and 5 between the container body 1 and the left and right partition walls 6 formed in the center.
  • the case where the partition wall 20 is provided is shown.
  • Other configurations are the same as those in FIGS. 2A and 2B.
  • FIG. 4A shows a specific configuration example for setting the injection amount.
  • the separation-side low injection zone 18a and the combustion-side low injection zone 19b are separated from the separation-side fluidization zone 18 and the combustion-side fluidization zone.
  • a low injection nozzle 21 having a small channel cross-sectional area is provided with respect to the fluidization injection nozzle 8 provided at 19. As shown in FIG. 4A, the low injection nozzle 21 may be one in which the fluidization injection nozzle 8 is downsized.
  • the flow path is cut off with respect to the fluidization injection nozzles 8 provided in the separation side fluidization zone 18 and the combustion side fluidization zone 19 in the separation side high injection zone 18b and the combustion side high injection zone 19a.
  • a high injection nozzle 22 having a large area is provided.
  • the high spray nozzle 22 may be a fluidized spray nozzle 8 having a large size.
  • the gasified gas 9 generated in the gasification furnace is pressurized by a pressure fan 10 and introduced into the introduction chamber 7 of the tar separation device 2.
  • the circulating particles B are fluidized to form the fluidized bed 11.
  • the pressurized air 15 from the air fan 14 is supplied to the introduction chamber 12 of the tar combustion device 3 and ejected from the fluidizing injection nozzle 8 to fluidize the circulating particles B to form a fluidized bed 11 ′.
  • the set injection amount by the fluidization injection nozzle 8 is set to be equal so that the heights of the fluidized bed 11 and the fluidized bed 11 ′ are equal.
  • the separation side low injection zone 18a by the low injection nozzle 21 is formed on the tar separation device 2 side of the one passage 4, the circulating particles B to which the tar adheres in the separation side fluidization zone 18 has a small jetting force. It moves so as to fall toward the separation side low injection zone 18a and the passage 4 side.
  • the combustion side high injection zone 19a by the high injection nozzle 22 is formed on the tar combustion device 3 side of one passage 4, the circulating particles B that have fallen to the passage 4 side are combusted as described above. It is effectively blown up by the side high injection zone 19 a and led to the combustion side fluidization zone 19. Then, while flowing in the fluidized bed 11 of the combustion side fluidizing zone 19, it is burned by air and becomes combustion exhaust gas, which is discharged from the upper portion of the tar combustion device 3.
  • the combustion side low injection zone 19b by the low injection nozzle 21 is formed on the tar combustion device 3 side of the other passage 5, the circulating particles B in which the tar is combusted in the combustion side fluidization zone 19 are formed. Moves so as to drop toward the combustion side low injection zone 19b and the passage 5 side with a small jetting force.
  • the separation side high injection zone 18b by the high injection nozzle 22 is formed on the tar separation device 2 side of the other passage 5, the circulating particles B falling to the passage 5 side are separated as described above. The air is effectively blown up by the side high injection zone 18 b and led to the separation side fluidization zone 18.
  • the circulating particles B in the separation side fluidization zone 18 are separated from the separation side low injection zone 18a ⁇ passage 4 ⁇ combustion side high injection zone 19a ⁇ combustion side fluidization zone 19 ⁇ combustion side low injection zone 19b ⁇ passage 5.
  • the separation side high injection zone 18b ⁇ the separation side fluidization zone 18 is circulated, whereby the tar in the gasification gas 9 can be effectively removed continuously.
  • FIG. 5 is a front view schematically showing a second embodiment of the tar removing device of the present invention.
  • the differences from the first embodiment shown in FIG. 2 are the bottom 2a of the tar separating device 2, and the tar.
  • the point is that the bottom 3a of the combustion apparatus 3 is provided with a fluidizing injection nozzle 8 having a uniform flow path cross-sectional area.
  • the tar separation device 2 includes an intermediate pressure introduction chamber 23 for introducing the gasification gas 9 to the separation side fluidization zone 18, a low pressure introduction chamber 24 for introducing the gasification gas 9 to the separation side low injection zone 18a, and a separation side high A high-pressure introduction chamber 25 for introducing the gasification gas 9 to the injection zone 18b (see FIG. 2B), and the pressure of the gasification gas 9 supplied to the medium-pressure introduction chamber 23, the low-pressure introduction chamber 24, and the high-pressure introduction chamber 25 Pressure adjusting means for adjusting is provided.
  • FIG. 2B Pressure adjusting means for adjusting
  • the high-pressure gasified gas 9 from the pressurized fan 10 is introduced as it is to the high-pressure introduction chamber 25, and the pressure is supplied to the intermediate-pressure introduction chamber 23 by the first damper 26 (pressure adjusting means).
  • the medium pressure gasified gas 9 is adjusted.
  • the low-pressure gasification gas 9 whose pressure is adjusted to be lower than that of the medium-pressure introduction chamber 23 is led to the low-pressure introduction chamber 24 by the second damper 27 (pressure adjusting means).
  • the tar combustion device 3 includes an intermediate pressure introduction chamber 28 for introducing the air 15 to the combustion side fluidization zone 19, a high pressure introduction chamber 29 for introducing the air 15 to the combustion side high injection zone 19a, and a combustion side low injection zone 19b ( 2), and a pressure adjusting means for adjusting the pressure of the air supplied to the intermediate pressure introducing chamber 28, the high pressure introducing chamber 29, and the low pressure introducing chamber 30.
  • the high-pressure air 15 from the air fan 14 is directly guided to the high-pressure introduction chamber 29, and the pressure is adjusted by the first damper 31 (pressure adjusting means) to the medium-pressure introduction chamber 2.
  • the medium pressure air 15 is guided.
  • the low pressure air 15 whose pressure is adjusted to be lower than that of the medium pressure introduction chamber 28 is guided to the low pressure introduction chamber 30 by the second damper 32 (pressure adjusting means).
  • the tar separation device 2 includes the intermediate pressure introduction chambers 23 and 28, the low pressure introduction chambers 24 and 30, and the high pressure introduction chambers 25 and 29 that are set by the pressure adjusting means. Even if the tar combustion apparatus 3 includes the fluidizing injection nozzle 8 having a uniform flow path cross-sectional area, the separation-side fluidization zone 18, the separation-side low-injection zone 18a, and the separation are separated as in the example shown in FIGS. 2A and 2B. A side high injection zone 18b, a combustion side fluidization zone 19, a combustion side high injection zone 19a, and a combustion side low injection zone 9b are formed. As a result, as shown by an arrow X in FIG. 2B, the circulating particles B circulate in the tar separation device 2 and the tar combustion device 3, and the tar in the gasification gas 9 can be removed effectively continuously. It becomes.
  • FIG. 6 is a front view schematically showing a third embodiment of the tar removing apparatus of the present invention similar to FIG.
  • another additional pressurizing fan 34 is provided in the flow path 33 branched upstream of the pressurizing fan 10, and the high-pressure gasification gas 9 from the additional pressurizing fan 34 is directly supplied to the high-pressure introduction chamber 25.
  • the medium pressure gasified gas 9 from the pressure fan 10 is directly guided to the medium pressure introduction chamber 23.
  • the low-pressure gasification gas 9 whose pressure is adjusted to be lower than that of the medium-pressure introduction chamber 23 is led to the low-pressure introduction chamber 24 by the second damper 35 (pressure adjusting means).
  • an additional air fan 36 different from the air fan 14 is provided, and the high-pressure air 15 from the additional air fan 36 is directly guided to the high-pressure introduction chamber 29, and the medium-pressure air 15 from the air fan 14 is directly supplied. It leads to the medium pressure introduction chamber 28. Further, the low-pressure air 15 whose pressure is adjusted to be lower than that of the medium-pressure introduction chamber 28 is guided to the low-pressure introduction chamber 30 by the first damper 37 (pressure adjusting means).
  • gasification in which the pressure is set by providing an original pressure fan for the medium pressure introducing chamber 23, the low pressure introducing chamber 24, and the high pressure introducing chamber 25 of the tar separation device 2 in the embodiment of FIG. Even if the gas 9 is supplied, or the air 15 having a pressure set by the original pressure fan is supplied to the medium pressure introduction chamber 28, the high pressure introduction chamber 29 and the low pressure introduction chamber 30 of the tar combustion device 3. Good.
  • FIG. 7 is a front view showing an outline of the fourth embodiment of the tar removing apparatus of the present invention.
  • the gasified gas 9 supplied from the pressurized fan 10 to the introduction chamber 7 is ejected by the fluidizing spray nozzle 8 provided in the bottom portion 2 a to fluidize the circulating particles B and to gasify the gas 9.
  • the tar separation device 2 that attaches the tar to the circulating particles B and the fluid 15 that is supplied from the air fan 14 to the introduction chamber 12 are ejected by the fluidizing spray nozzle 8 provided in the bottom 3a to fluidize the circulating particles B.
  • the fluidization injection nozzle 8 provided in the tar separation device 2 and the fluidization injection nozzle 8 provided in the tar combustion device 3 have a larger ejection amount than the fluidization injection nozzle 8 shown in FIG. 2A to FIG.
  • the gasified gas 9 and the air 15 are jetted out.
  • separator 38 which introduce
  • a circulation path 42 for supplying the circulating particles B from which the tar separated by the separation device 41 has been removed to the tar separation device 2.
  • the circulating medium to which tar has adhered in the tar separation device 2 is circulated and supplied to the tar combustion device 3 to burn the tar, and the circulating medium in which the tar is burned in the tar combustion device 3 is tar. Since the tar is adhered and separated again by being supplied to the separation device 2 in a circulating manner, the tar of the gasification gas 9 can be removed effectively continuously.
  • the tar removal device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • the shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and additions, omissions, substitutions, and other modifications of the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • the present invention is not limited by the above description, but only by the scope of the appended claims.
  • the tar content contained in the gasification gas generated in the gasification furnace can be effectively removed with a simple device configuration. Moreover, the thermal efficiency of the apparatus is increased and the gasification rate is improved.

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Abstract

本発明は、熱媒体（Ａ）を加熱する燃焼炉（４３）と、燃焼炉で加熱した熱媒体を取り入れて原料（４８）のガス化を行うガス化炉（４７）を有する２塔式ガス化装置のガス化炉で生成したガス化ガス（９）中に含まれるタールを除去するタール除去装置に関する。このタール除去装置は、ガス化炉からのガス化ガスを取り入れて循環粒子（Ｂ）を流動化させることによりガス化ガス中のタールを循環粒子に付着させるタール分離装置（２）と、タール分離装置でタールが付着した循環粒子を取り入れて空気（１５）により循環粒子を流動化することにより循環粒子に付着したタールを燃焼させ、タールが燃焼した燃焼ガス（１６）を燃焼炉に燃焼用ガスとして供給すると共に、タールが燃焼除去された循環粒子をタール分離装置に戻すタール燃焼装置（３）とを備える。

Description

タール除去装置
　本発明は、ガス化炉で生成されるガス化ガス中に含まれるタール分を除去するためのタール除去装置に関する。
　本願は、２０１１年３月２８日に日本に出願された特願２０１１－６９７４２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
石炭等の固形燃料、石油精製時に発生する残渣、廃プラスチック、或いは汚泥、都市ゴミ、バイオマス燃料等の有機性廃棄物等をガス化原料に用いたガス化システムが知られている。このガス化システムでは、水蒸気ガス化炉或いは熱分解ガス化炉又は部分酸化ガス化炉等のガス化炉に供給してガス化することによりガス化ガスを生成し、このガス化ガスを浄化・精製して得られた精製ガスを、発電設備、燃焼炉、内燃機関等の燃料として、又は、水素製造装置、アンモニア製造装置等の原料ガスとして供給する。
このようなガス化システムにおいて、前記ガス化原料をガス化炉でガス化することにより生成されるガス化ガス中には、ガス化時に分解され難いタール状成分（以下、「タール」と総称する）が含まれることが知られている。このタールは、ガス化炉の後段に備えられる配管や熱機器等に付着し、熱機器などの機能を低下させたり、或いは閉塞を起こして機能を停止させる等の問題を生じる。
このため、従来よりガス化ガス中のタールを除去するための装置が種々提案されている。例えば、特許文献１には、ガス化ガス中のタールを捕獲する多数の多孔質セラミック蓄熱体の集合体からなるセラミック層を所定区画に充填した容器本体と、前記区画のセラミック層にガス化ガス及びガス化剤を選択的に流通させる切換手段とを有し、セラミック層にガス化ガスを通すことでタールを捕獲し、次にタールを捕獲したセラミック層にガス化剤を通すことによりタールを除去し、除去されたタールを含むガス化剤をガス化炉に供給することが記載されている。
日本国特開２０１０－０４７７１９号公報
しかし、特許文献１に記載のタール除去装置においては、多数の多孔質セラミック蓄熱体の集合体からなるセラミック層を容器本体の所定区画に充填した構成としているために、装置の構造が複雑になる。更に、各区画に対してガス化ガス及とス化剤を切り換えて導くために、ダンパなどの切換装置或いは容器本体を回転させて切り換える構造が必要になるために更に装置の構造が複雑になる。
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされ、簡略な構成によって、ガス化炉で生成されるガス化ガス中に含まれるタール分を効果的に除去できるタール除去装置を提供する。
本発明に係る第１の態様は、熱媒体を加熱する燃焼炉と、燃焼炉で加熱した熱媒体を取り入れて原料のガス化を行うガス化炉を有する２塔式ガス化装置の前記ガス化炉で生成したガス化ガス中に含まれるタールを除去するタール除去装置であって、ガス化炉からのガス化ガスを取り入れて循環粒子を流動化させることによりガス化ガス中のタールを循環粒子に付着させるタール分離装置と、タール分離装置でタールが付着した循環粒子を取り入れて空気により循環粒子を流動化することにより前記循環粒子に付着したタールを燃焼させ、タールが燃焼した燃焼ガスを前記燃焼炉に燃焼用ガスとして供給すると共に、タールが燃焼除去された循環粒子を前記タール分離装置に戻すタール燃焼装置と、を備える。
本発明に係る第２の態様は、前記第１の態様に係るタール除去装置において、前記タール分離装置とタール燃焼装置は底部に流動化噴射ノズルを有して容器本体内の左右に備えられ、前記タール分離装置とタール燃焼装置は、それらの対向位置の中央に前後に延びて容器本体との間に前後の通路を形成した左右区画壁によって区画されており、前後の一方の通路のタール分離装置側には、前記流動化噴射ノズルによるガス化ガスの均一噴射によって形成される分離側流動化ゾーンの設定噴射量よりも低い噴射量でガス化ガスを噴射する分離側低噴射ゾーンを有すると共に、前後の他方の通路のタール分離装置側には、前記分離側流動化ゾーンの設定噴射量よりも高い噴射量でガス化ガスを噴射する分離側高噴射ゾーンを有し、又、前記前後の一方の通路のタール燃焼装置側には、前記流動化噴射ノズルによる空気の均一噴射によって形成される燃焼側流動化ゾーンの設定噴射量よりも高い噴射量で空気を噴射する燃焼側高噴射ゾーンを有すると共に、前後の他方の通路のタール燃焼装置側には、前記燃焼側流動化ゾーンの設定噴射量よりも低い噴射量で空気を噴射する燃焼側低噴射ゾーンを有する。
本発明に係る第３の態様は、前記第２の態様に係るタール除去装置において、前記対向位置の前後の中央に位置して前後の通路を形成する左右区画壁に代えて、前記タール分離装置とタール燃焼装置との対向位置に左右に延びて前後の通路を形成する前後区画壁を備える。
本発明に係る第４の態様は、前記第２又は第３の態様に係るタール除去装置において、前記分離側低噴射ゾーンの噴射ノズルは分離側流動化ゾーンに備えられる流動化噴射ノズルに対して流路断面積が小さく設定され、前記分離側高噴射ゾーンに備えられる噴射ノズルは分離側流動化ゾーンに備えられる流動化噴射ノズルに対して流路断面積が大きく設定され、前記燃焼側高噴射ゾーンの噴射ノズルは燃焼側流動化ゾーンに備えられる流動化噴射ノズルに対して流路断面積が大きく設定され、前記燃焼側低噴射ゾーンの噴射ノズルは燃焼側流動化ゾーンに備えられる流動化噴射ノズルに対して流路断面積が小さく設定される。
本発明に係る第５の態様は、前記第２又は第３の態様に係るタール除去装置において、前記タール分離袈置の底部には均一な流路断面積の流動化噴射ノズルが備えられ、又、前記タール燃焼装置の底部には均一な流路断面積の流動化噴射ノズルが備えられており、前記タール分離装置は分離側流動化ゾーンへガス化ガスを導く中圧導入室と、分離側低噴射ゾーンへガス化ガスを導く低圧導入室と、分離側高噴射ゾーンへガス化ガスを導く高圧導入室とを備え、且つ、前記中圧導入室と低圧導入室と高圧導入室に供給するガス化ガスの圧力を調整する圧力調整手段を備え、前記タール燃焼装置は燃焼側流動化ゾーンへ空気を導く中圧導入室と、燃焼側高噴射ゾーンへ空気を導く高圧導入室と、燃焼側低噴射ゾーンへ空気を導く低圧導入室を備え、且つ、前記中圧導入室と高圧導入室と低圧導入室に供給する空気の圧力を調整する圧力調整手段を備える。
本発明に係る第６の態様は、前記第１の態様に係るタール除去装置において、底部に備えた流動化噴射ノズルによりガス化ガスを噴出して循環粒子を流動化すると共にガス化ガスのタールを循環粒子に付着させるタール分離装置と、底部に備えた流動化噴射ノズルにより空気を噴出して循環粒子を流動化すると共に循環粒子のタールを燃焼させるタール燃焼装置とを単独に備え、前記タール分離装置から導出される流動物を導入してタールが付着した循環粒子とガス化ガスとに分離する分離装置と、分離装置で分離したタールが付着した循環粒子を前記タール燃焼装置に供給する循環経路と、前記タール燃焼装置から導出される流動物を導入してタールが燃焼した循環粒子と燃焼排ガスとに分離する分離装置と、分離装置で分離した循環粒子を前記タール分離装置に供給する循環経路とを備える。
本発明のタール除去装置によれば、簡略な装置構成によって、ガス化炉で生成されるガス化ガス中に含まれるタール分を効果的に除去することができる。更に、タールが燃焼した燃焼ガスの熱を燃焼炉での循環粒子の加熱に有効利用できるため、熱効率が高められてガス化率が向上する。
本発明のタール除去装置を備えた２塔式ガス化装置の概略構成を示す側面図である。 本発明のタール除去装置の第１の実施形態の概略を示す正面図である。 図２Ａの平面図である。 図２Ａに示すタール除去装置の変形例を示す正面図である。 図３Ａの平面図である。 図２Ａ及び図３Ａに示すタール除去装置に備えられる噴射ノズルの一例を示す断面図である。 図２Ａ及び図３Ａに示すタール除去装置に備えられる噴射ノズルの他の例を示す断面図である。 本発明のタール除去装置の第２の実施形態の概略を示す正面図である。 図５に類似した本発明のタール除去装置の第３の実施形態の概略を示す正面図である。 本発明のタール除去装置の第４の実施形態の概略を示す正面図である。
以下、本発明の実施の形態を図示の例と共に説明する。
図１は本発明のタール除去装置を備えた２塔式ガス化装置の概略構成を示すもので、４３は砂等の粒子からなる熱媒体Ａが内部に装入された燃焼炉である。燃焼炉４３の下部側方からは石炭その他の燃料４４が供給され、下方から供給される空気４５によって燃料４４の流動燃焼が行われて熱媒体Ａが加熱される。燃焼炉４３の上部から取り出される燃焼流体はサイクロン等の固気分離装置４６に導かれて排ガスＥと熱媒体Ａとに分離され、熱媒体Ａはガス化炉４７に供給される。ガス化炉４７には石炭等の原料４８が供給されており、下方からガス化炉４７に供給される水蒸気等のガス化剤４９により流動化が行われ、熱媒体Ａの熱を取り入れることにより原料のガス化（吸熱反応）を行う。ガス化炉４７内での熱の供給により温度が低下した熱媒体Ａは燃焼炉４３に戻されて循環使用される。
ガス化炉４７で生成したガス化ガス９は、本発明のタール除去装置を構成するタール分離装置２に下方から供給される。タール分離装置２にはアルミナ、多孔質粒体物等からなる循環粒子Ｂが収容されており、ガス化ガス９が下方から供給されることにより循環粒子Ｂの流動化が行われる。この流動の間にガス化ガス９中のタールは循環粒子Ｂと接触して循環粒子Ｂに付着（吸着）される。従って、タール分離装置２からはタールが除去されたガス化ガス９が取り出される。３はタール除去装置を構成するタール燃焼装置であり、タール燃焼装置３は、タール分離装置２内でタールが付着された循環粒子Ｂを取り入れて下方から供給される空気１５により前記タールを燃焼する。１７は空気ファン１４からの空気１５を固気分離装置４６で分離した排ガスＥと熱交換する熱交換器であり、熱交換器１７で加熱した空気１５をタール燃焼装置３に導入することによりタールの燃焼を行う。タール燃焼装置３でタールが燃焼した循環粒子Ｂはタール分離装置２に循環される。
更に、タール燃焼装置３でタールが燃焼した燃焼ガス１６は燃焼炉４３に燃焼用ガスとして供給されている。この時、タール燃焼装置３には、循環粒子Ｂを流動化するために、タールを燃焼するのに必要な空気量以上の空気１５が供給されているので、燃焼ガス１６には十分な酸素が含まれている。従って、このように酸素を含み且つタールの燃焼によって加熱された燃焼ガス１６を燃焼炉４３に供給することにより、燃焼炉４３の燃焼温度を高めることができ、よってその分の燃料４４の供給を節減することができる。又は、熱媒体Ａの温度が高められることにより、ガス化炉４７でのガス化率を高めることかできる。燃焼ガス１６は単独で燃焼炉４３に供給してもよく、又は空気４５と共に燃焼炉４３に供給してもよい。
図２Ａ及び図２Ｂはタール除去装置の第１の実施形態の概略を示すものである。このタール除去装置は、容器本体１内の左右にタール分離装置２とタール燃焼装置３を備え、対向するタール分離装置２とタール燃焼装置３との中間位置（対向位置）には、前後（図２Ｂにおける上下）の中央に前後に延びて容器本体１との間に前後の通路４，５を形成した左右区画壁６が設けられている。
タール分離装置２の底部２ａには、その下部に備えた導入室７と連通する噴射ノズル８が設けられている。ガス化炉で生成したガス化ガス９は加圧ファン１０により昇圧されて導入室７に導入され、流動化噴射ノズル８からガス化ガス９が噴出することにより内部の砂、アルミナ、多孔質粒体物等からなる循環粒子Ｂを流動化させて流動層１１を形成している。流動層１１では、ガス化ガス９が循環粒子Ｂと接触する際に、ガス化ガス９中のタールが循環粒子Ｂに付着（吸着）することによって除去され、この時、循環粒子Ｂはガス化ガス９によって加熱される。タール分離装置２内の循環粒子Ｂによってタールが除去されたガス化ガス９はタール分離装置２の上部から導出される。尚、図２ではガス化ガス９は加圧ファン１０を介して導入室７に導入されているが、ガス化ガス９が循環粒子Ｂの流動化に必要な圧力を有している場合には、加圧ファン１０は省略することができる。
又、タール燃焼装置３の底部３aには、その下部に備えた導入室１２と連通する多数の流動化噴射ノズル８が設けられている。空気ファン１４からの加圧した空気１５は導入室１２に供給され、流動化噴射ノズル８から空気１５を噴出することにより内部の循環粒子Ｂを流動化して流動層１１’を形成している。流動層１１’では、タールが付着した循環粒子Ｂと空気１５が接触することでタールが燃焼させられると共に循環粒子Ｂの温度が高められる。タール燃焼装置３内でタールが燃焼した燃焼ガス１６はタール燃焼装置３の上部から導出される。タール燃焼装置３でのタールの燃焼を促進するために、タール燃焼装置３に燃料１３を供給してもよい。
タール分離装置２では、前記したように流動化噴射ノズル８によってガス化ガス９を設定噴射量（所定の流動層１１の高さを得るのに必要な噴射量又は噴射速度或いはその両者である噴き上げ力を以下では「噴射量」という）で均一に噴射することにより流動層１１を形成し、タールの分離を行う分離側流動化ゾーン１８を形成している。又、タール燃焼装置３では、前記したように流動化噴射ノズル８によって空気１５を設定噴射量で均一に噴射することにより流動層１１’を形成し、タールの燃焼を行う燃焼側流動化ゾーン１９を形成している。流動化噴射ノズル８による設定噴射量は、流動層１１と流動層１１’の高さが同等になるように設定されている。
前後に備えた通路４，５の一方の通路４におけるタール分離装置２側には、分離側流動化ゾーン１８によるガス化ガス９の設定噴射量よりも低い噴射量でガス化ガス９を噴射する分離側低噴射ゾーン１８ａが形成されている。又、他方の通路５におけるタール分離装置２側には、分離側流動化ゾーン１８によるガス化ガス９の設定噴射量よりも高い噴射量でガス化ガス９を噴射する分離側高噴射ゾーン１８ｂが形成されている。
又、一方の通路４におけるタール燃焼装置３側には、燃焼側流動化ゾーン１９による空気１５の設定噴射量よりも高い噴射量で空気１５を噴射する燃焼側高噴射ゾーン１９ａが形成されている。又、他方の通路５におけるタール燃焼装置３側には、燃焼側流動化ゾーン１９による空気１５の設定噴射量よりも低い噴射量で空気１５を噴射する燃焼側低噴射ゾーン１９ｂが形成されている。
タール分離装置２とタール燃焼装置３は同じ容積で構成されていてもよいが、タール分離装置２では循環粒子Ｂにタールを効果的に付着させて分離するのに所要の滞留時間が必要であるのに対し、タール燃焼装置３では比較的短時間にタールを燃焼させて消失できるため、タール分離装置２に対してタール燃焼装置３の容積を小さくすることができる。
図３Ａ及び図３Ｂは、図２Ａ及び図２Ｂの実施形態の変形例を示すもので、前記したように前記対向位置の中央に前後に延びて容器本体１との間に前後の通路４，５を形成した左右区画壁６に代えて、タール分離装置２とタール燃焼装置３との前記対向位置の中央に左右に延びて容器本体１との間に前後の通路４，５を形成するよう前後区画壁２０を備えた場合を示している。その他の構成については図２Ａ及び図２Ｂと同様である。
図４Ａは、前記噴射量を設定するための具体的な構成例を示したもので、分離側低噴射ゾーン１８ａ及び燃焼側低噴射ゾーン１９ｂに、分離側流動化ゾーン１８及び燃焼側流動化ゾーン１９に設けた流動化噴射ノズル８に対して、流路断面積を小さく設定した低噴射ノズル２１を設けている。この低噴射ノズル２１は、図４Ａに示すように流動化噴射ノズル８を小型にしたものでもよい。
図４Ｂに示すように、分離側高噴射ゾーン１８ｂ及び燃焼側高噴射ゾーン１９ａに、分離側流動化ゾーン１８及び燃焼側流動化ゾーン１９に設けた流動化噴射ノズル８に対して、流路断面積を大きく設定した高噴射ノズル２２を設けている。この高噴射ノズル２２は、図４Ｂに示すように流動化噴射ノズル８を大型にしたものでもよい。
以下に上記実施形態の動作を説明する。
図２Ａ及び図３Ａに示すタール除去装置においては、ガス化炉で生成したガス化ガス９は加圧ファン１０により昇圧されてタール分離装置２の導入室７に導入され、流動化噴射ノズル８から噴出することにより循環粒子Ｂを流動化させて流動層１１を形成する。又、空気ファン１４からの加圧した空気１５はタール燃焼装置３の導入室１２に供給され、流動化噴射ノズル８から噴出することにより循環粒子Ｂを流動化して流動層１１’を形成する。この時、流動層１１と流動層１１’の高さが同等になるように、流動化噴射ノズル８による設定噴射量を同等に設定する。
タール分離装置２の流動層１１では、ガス化ガス９が循環粒子Ｂと接触する際に、ガス化ガス９中のタールが、循環粒子Ｂに付着することによって除去される。
一方の通路４のタール分離装置２側には、低噴射ノズル２１による分離側低噴射ゾーン１８ａが形成されているため、分離側流動化ゾーン１８でタールが付着した循環粒子Ｂは噴き上げ力が小さい分離側低噴射ゾーン１８ａ及び通路４側に向かって落下するように移動する。この時、一方の通路４のタール燃焼装置３側には、高噴射ノズル２２による燃焼側高噴射ゾーン１９ａが形成されているため、前記したように通路４側に落下してきた循環粒子Ｂは燃焼側高噴射ゾーン１９ａにより効果的に吹き上げられて燃焼側流動化ゾーン１９へ導かれる。そして、燃焼側流動化ゾーン１９の流動層１１内を流動する間に空気によって燃焼し、燃焼排ガスとなってタール燃焼装置３の上部から排出される。
又、他方の通路５のタール燃焼装置３側には、低噴射ノズル２１による燃焼側低噴射ゾーン１９ｂが形成されているため、燃焼側流動化ゾーン１９でタールの燃焼が行われた循環粒子Ｂは噴き上げ力が小さい燃焼側低噴射ゾーン１９ｂ及び通路５側に向かって落下するように移動する。この時、他方の通路５のタール分離装置２側には、高噴射ノズル２２による分離側高噴射ゾーン１８ｂが形成されているため、前記したように通路５側に落下してきた循環粒子Ｂは分離側高噴射ゾーン１８ｂにより効果的に吹き上げられて分離側流動化ゾーン１８へ導かれる。
上記したように、分離側流動化ゾーン１８の循環粒子Ｂは、分離側低噴射ゾーン１８ａ→通路４→燃焼側高噴射ゾーン１９ａ→燃焼側流動化ゾーン１９→燃焼側低噴射ゾーン１９ｂ→通路５→分離側高噴射ゾーン１８ｂ→分離側流動化ゾーン１８のように循環し、これにより、ガス化ガス９中のタールを連続して効果的に除去することができる。
図５は、本発明のタール除去装置の第２の実施形態の概略を示す正面図であり、前記図２に示す第１の実施形態と異なる点は、タール分離装置２の底部２ａ、及びタール燃焼装置３の底部３ａに、全てが均一な流路断面積を有する流動化噴射ノズル８を備えている点である。
更に、タール分離装置２には分離側流動化ゾーン１８へガス化ガス９を導く中圧導入室２３と、分離側低噴射ゾーン１８ａへガス化ガス９を導く低圧導入室２４と、分離側高噴射ゾーン１８ｂ（図２Ｂ参照）へガス化ガス９を導く高圧導入室２５とを備え、且つ、中圧導入室２３と低圧導入室２４と高圧導入室２５へ供給するガス化ガス９の圧力を調整するための圧力調整手段を備えている。図５の実施形態では、高圧導入室２５へは加圧ファン１０からの高圧のガス化ガス９をそのまま導いており、中圧導入室２３へは第１のダンパ２６（圧力調整手段）によって圧力を調整した中圧のガス化ガス９を導いている。また、低圧導入室２４へは第２のダンパ２７（圧力調整手段）によって中圧導入室２３よりも圧力を低く調整した低圧のガス化ガス９を導いている。
又、タール燃焼装置３には燃焼側流動化ゾーン１９へ空気１５を導く中圧導入室２８と、燃焼側高噴射ゾーン１９ａへ空気１５を導く高圧導入室２９と、燃焼側低噴射ゾーン１９ｂ（図２Ｂ参照）へ空気１５を導く低圧導入室３０とを備え、且つ、中圧導入室２８と高圧導入室２９と低圧導入室３０に供給する空気の圧力を調整する圧力調整手段を備えている。図５の実施形態では、高圧導入室２９へは空気ファン１４からの高圧の空気１５をそのまま導いており、中圧導入室２寧へは第１のダンパ３１（圧力調整手段）によって圧力を調整した中圧の空気１５を導いている。また、低圧導入室３０へは第２のダンパ３２（圧力調整手段）によって中圧導入室２８よりも圧力を低く調整した低圧の空気１５を導いている。
図５の実施形態においては、圧力調整手段によって圧力を設定するようにした中圧導入室２３，２８、低圧導入室２４，３０、高圧導入室２５，２９を備えているので、タール分離装置２及びタール燃焼装置３に均一な流路断面積の流動化噴射ノズル８を備えても、図２Ａ及び図２Ｂに示す例と同様に、分離側流動化ゾーン１８、分離側低噴射ゾーン１８ａ、分離側高噴射ゾーン１８ｂ、燃焼側流動化ゾーン１９、燃焼側高噴射ゾーン１９ａ、燃焼側低噴射ゾーン９ｂが形成される。その結果、図２Ｂに矢印Ｘで示すように、タール分離装置２とタール燃焼装置３内を循環粒子Ｂが循環し、ガス化ガス９中のタールを連続して効果的に除去することが可能となる。
図６は図５に類似した本発明のタール除去装置の第３の実施形態の概略を示す正面図である。図６の実施形態では、加圧ファン１０の上流で分岐した流路３３に別の追加加圧ファン３４を設け、この追加加圧ファン３４からの高圧のガス化ガス９を直接高圧導入室２５へ導いており、加圧ファン１０からの中圧のガス化ガス９を直接中圧導入室２３へ導いている。また、低圧導入室２４へは第２のダンパ３５（圧力調整手段）によって中圧導入室２３よりも圧力を低く調整した低圧のガス化ガス９を導いている。
又、空気ファン１４とは別の追加空気ファン３６を設け、この追加空気ファン３６からの高圧の空気１５を直接高圧導入室２９へ導いており、空気ファン１４からの中圧の空気１５を直接中圧導入室２８へ導いている。また、低圧導入室３０へは第１のダンパ３７（圧力調整手段）によって中圧導入室２８よりも圧力を低く調整した低圧の空気１５を導いている。
又、本発明において、上記図６の実施形態におけるタール分離装置２の中圧導入室２３と低圧導入室２４と高圧導入室２５に対して独自の加圧ファンを備えて圧力を設定したガス化ガス９を供給し、又、タール燃焼装置３の中圧導入室２８と高圧導入室２９と低圧導入室３０に対して独自の加圧ファンを備えて圧力を設定した空気１５を供給してもよい。
図７は本発明のタール除去装置の第４の実施形態の概略を示す正面図である。図７の実施形態では、加圧ファン１０から導入室７に供給されたガス化ガス９を底部２ａに備えた流動化噴射ノズル８により噴出して循環粒子Ｂを流動化すると共にガス化ガス９のタールを循環粒子Ｂに付着させるタール分離装置２と、空気ファン１４から導入室１２に供給された空気１５を底部３ａに備えた流動化噴射ノズル８により噴出して循環粒子Ｂを流動化すると共に循環粒子Ｂのタールを燃焼させるタール燃焼装置とを単独に備えている。この時、タール分離装置２に備えた流動化噴射ノズル８及びタール燃焼装置３に備えた流動化噴射ノズル８からは、前記図２Ａ～図６で示した流動化噴射ノズル８よりも大きな噴出量でガス化ガス９及び空気１５を噴出している。そして、タール分離装置２から導出される流動物３８を導入してタールが付着した循環粒子Ｂとガス化ガス９とに分離する分離装置３９と、分離装置３９で分離したタールが付着した循環粒子Ｂをタール燃焼装置３に供給する循環経路４０と、タール燃焼装置３から導出される流動物３８’を導入してタールが燃焼除去された循環粒子Ｂと燃焼ガス１６とを分離する分離装置４１と、分離装置４１で分離したタールが除去された循環粒子Ｂをタール分離装置２に供給する循環経路４２とが設けられている。
図７のタール除去装置においても、タール分離装置２でタールが付着した循環媒体はタール燃焼装置３に循環供給されタールの燃焼が行われ、タール燃焼装置３でタールが燃焼された循環媒体はタール分離装置２に循環供給されて再びタールの付着分離が行われるので、ガス化ガス９のタールを連続して効果的に除去することができる。
尚、本発明のタール除去装置は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。すなわち、上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
　本発明のタール除去装置によれば、簡略な装置構成によって、ガス化炉で生成されるガス化ガス中に含まれるタール分を効果的に除去することができる。また、装置の熱効率が高められてガス化率が向上する。
１　容器本体、２　タール分離装置、２ａ　底部、３　タール燃焼装置、３ａ底部、４，５　通路、６　左右区画壁、８　流動化噴射ノズル、９　ガス化ガス、１１，１１’　流動層、１５　空気、１８　分離側流動化ゾーン、１８ａ　分離側低噴射ゾーン、１８ｂ　分離側高噴射ゾーン、１９　燃焼側流動化ゾーン、１９ａ　燃焼側高噴射ゾーン、１９ｂ　燃焼側低噴射ゾーン、２０　前後区画壁、２１　低噴射ノズル、２２　高噴射ノズル、２３，２８　中圧導入室、２４，３０　低圧導入室、２５，２９　高圧導入室、２６，３１，３５，３７　第１のダンパ（圧力調整手段）、２７，３２　第２のダンパ（圧力調整手段）、３８，３８’　流動物　３９，４１　分離装置、４０，４２　循環経路、Ａ　熱媒体、Ｂ　循環粒子

Claims (8)

  1. 熱媒体を加熱する燃焼炉と、燃焼炉で加熱した熱媒体を取り入れて原料のガス化を行うガス化炉を有する２塔式ガス化装置の前記ガス化炉で生成したガス化ガス中に含まれるタールを除去するタール除去装置であって、
    ガス化炉からのガス化ガスを取り入れて循環粒子を流動化させることによりガス化ガス中のタールを循環粒子に付着させるタール分離装置と、タール分離装置でタールが付着した循環粒子を取り入れて空気により循環粒子を流動化することにより前記循環粒子に付着したタールを燃焼させ、タールが燃焼した燃焼ガスを前記燃焼炉に燃焼用ガスとして供給すると共に、タールが燃焼除去された循環粒子を前記タール分離装置に戻すタール燃焼装置と、を備えるタール除去装置。
  2. 前記タール分離装置とタール燃焼装置は底部に流動化噴射ノズルを有して容器本体内の左右に備えられ、前記タール分離装置とタール燃焼装置は、それらの対向位置の中央に前後に延びて容器本体との間に前後の通路を形成した左右区画壁によって区画されており、前後の一方の通路のタール分離装置側には、前記流動化噴射ノズルによるガス化ガスの均一噴射によって形成される分離側流動化ゾーンの設定噴射量よりも低い噴射量でガス化ガスを噴射する分離側低噴射ゾーンを有すると共に、前後の他方の通路のタール分離装置側には、前記分離側流動化ゾーンの設定噴射量よりも高い噴射量でガス化ガスを噴射する分離側高噴射ゾーンを有し、又、前記前後の一方の通路のタール燃焼装置側には、前記流動化噴射ノズルによる空気の均一噴射によって形成される燃焼側流動化ゾーンの設定噴射量よりも高い噴射量で空気を噴射する燃焼側高噴射ゾーンを有すると共に、前後の他方の通路のタール燃焼装置側には、前記燃焼側流動化ゾーンの設定噴射量よりも低い噴射量で空気を噴射する燃焼側低噴射ゾーンを有する請求項１に記載のタール除去装置。
  3. 前記対向位置の前後の中央に位置して前後の通路を形成する左右区画壁に代えて、前記タール分離装置とタール燃焼装置との対向位置に左右に延びて前後の通路を形成する前後区画壁を備える請求項２に記載のタール除去装置。
  4. 前記分離側低噴射ゾーンの噴射ノズルは分離側流動化ゾーンに備えられる流動化噴射ノズルに対して流路断面積が小さく設定され、前記分離側高噴射ゾーンに備えられる噴射ノズルは分離側流動化ゾーンに備えられる流動化噴射ノズルに対して流路断面積が大きく設定され、前記燃焼側高噴射ゾーンの噴射ノズルは燃焼側流動化ゾーンに備えられる流動化噴射ノズルに対して流路断面積が大きく設定され、前記燃焼側低噴射ゾーンの噴射ノズルは燃焼側流動化ゾーンに備えられる流動化噴射ノズルに対して流路断面積が小さく設定される請求項２に記載のタール除去装置。
  5. 前記分離側低噴射ゾーンの噴射ノズルは分離側流動化ゾーンに備えられる流動化噴射ノズルに対して流路断面積が小さく設定され、前記分離側高噴射ゾーンに備えられる噴射ノズルは分離側流動化ゾーンに備えられる流動化噴射ノズルに対して流路断面積が大きく設定され、前記燃焼側高噴射ゾーンの噴射ノズルは燃焼側流動化ゾーンに備えられる流動化噴射ノズルに対して流路断面積が大きく設定され、前記燃焼側低噴射ゾーンの噴射ノズルは燃焼側流動化ゾーンに備えられる流動化噴射ノズルに対して流路断面積が小さく設定される請求項３に記載のタール除去装置。
  6. 前記タール分離装置の底部には均一な流路断面積の流動化噴射ノズルが備えられ、又、前記タール燃焼装置の底部には均一な流路断面積の流動化噴射ノズルが備えられており、前記タール分離装置は分離側流動化ゾーンへガス化ガスを導く中圧導入室と、分離側低噴射ゾーンヘガス化ガスを導く低圧導入室と、分離側高噴射ゾーンへガス化ガスを導く高圧導入室とを備え、且つ、前記中圧導入室と低圧導入室と高圧導入室に供給するガス化ガスの圧力を調整する圧力調整手段を備え、前記タール燃焼装置は燃焼側流動化ゾーンへ空気を導く中圧導入室と、燃焼側高噴射ゾーンへ空気を導く高圧導入室と、燃焼側低噴射ゾーンへ空気を導く低圧導入室を備え、且つ、前記中圧導入室と高圧導入室と低圧導入室に供給する空気の圧力を調整する圧力調整手段を備える請求項２に記載のタール除去装置。
  7. 前記タール分離装置の底部には均一な流路断面積の流動化噴射ノズルが備えられ、又、前記タール燃焼装置の底部には均一な流路断面積の流動化噴射ノズルが備えられており、前記タール分離装置は分離側流動化ゾーンへガス化ガスを導く中圧導入室と、分離側低噴射ゾーンヘガス化ガスを導く低圧導入室と、分離側高噴射ゾーンへガス化ガスを導く高圧導入室とを備え、且つ、前記中圧導入室と低圧導入室と高圧導入室に供給するガス化ガスの圧力を調整する圧力調整手段を備え、前記タール燃焼装置は燃焼側流動化ゾーンへ空気を導く中圧導入室と、燃焼側高噴射ゾーンへ空気を導く高圧導入室と、燃焼側低噴射ゾーンへ空気を導く低圧導入室を備え、且つ、前記中圧導入室と高圧導入室と低圧導入室に供給する空気の圧力を調整する圧力調整手段を備える請求項３に記載のタール除去装置。
  8. 底部に備えた流動化噴射ノズルによりガス化ガスを噴出して循環粒子を流動化すると共にガス化ガスのタールを循環粒子に付着させるタール分離装置と、底部に備えた流動化噴射ノズルにより空気を噴出して循環粒子を流動化すると共に循環粒子のタールを燃焼させるタール燃焼装置とを単独に備え、前記タール分離装置から導出される流動物を導入してタールが付着した循環粒子とガス化ガスとに分離する分離装置と、分離装置で分離したタールが付着した循環粒子を前記タール燃焼装置に供給する循環経路と、前記タール燃焼装置から導出される流動物を導入してタールが燃焼した循環粒子と燃焼排ガスとに分離する分離装置と、分離装置で分離した循環粒子を前記タール分離装置に供給する循環経路とを備える請求項１に記載のタール除去装置。
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